تاپیک انواع منابع انرژی نو

کلکتورهاي تخت هوايي، يکي از ديگر از گردآورهايي هستند که در آنها از هوا يا گاز به عنوان سيال عامل حرارت استفاده مي شود .
نگهداري آسان و يخ نزدن هوا از مزاياي اين نوع کلکتورها نصبت به انواع مايعي آنها است . بعلاوه در اين نوع گرد آورها هواي گرم مستقيماً وارد ساختمان يا محوظه ذخيره مي شود .
اين کلکتورها معايبي نيز دارند که اهم آنها عبارتند از : مشکل گرم کردن آب مصرفي بوسيله هواي گرم تهيه شده – لروم ساخت و نصب کانال هايي با سطح مقطع مناسب که معمولاً فضاي زيادي از ساختمان را اشغال مي کند – احتياج به هوا رسان با قدرت الکتريکي لازم براي انتقال هواي گرم از کلکتور به محل ذخيره . در حال حاضر از اين نوع گردآورها کمتر از ساير انواع آنها استفاده مي شود ولي پيش بيني مي شود که ساخت و استفاده از آنها در آينده افزايش يابد .
دسته سوم از کلکتورها، از نوع مايعي و از معموليترين آنهاست . در اين نوع گردآور، سيال عامل يکنوع مايع مثل آب – روغن و يا مايعي با نقاط انجماد پائين انتخاب مي شود زيرا که يخ زدن آب در کلکتور و خورندگي و نشستي از مشکلات اساسي در اين نوع گردآورها است .
در اين نوع کلکتورها، سيال عامل از قسمت پائين وارد و هنگام عبور از گذرگاههاي صفحه جذب کننده، گرم شده و از قسمت فوقاني بطرف مخزن ذخيره جريان پيدا کرده و يا پمپ مي شود .
کلکتورهاي لوله اي غير متمرکز
يک نوع از کلکتور، از يک لوله شيشه اي که صفحه و لوله جذب کننده را در بر گرفته تشکيل شده و براي اينکه از تلفات حرارت بيشتر جلوگيري شود در داخل لوله شيشه اي ايجاد خلاء گرديده است گرديده است

وجود خلاء براي حفظ خاصيت رنگ مخصوصي که روي صفحه جذب کننده را پوشانده ضروريست زيرا که رنگ selective در خلاء داراي ضريب جذب بالايي بوده ولي دراتمسفر اين خاصيت را از دست مي دهد . ساخت اين نوع کلکتورها بعلت وجود خلاء در داخل لوله ها، به تکنولژي پيشرفته اي نيازمند است

اشعه خورشيد پس از گذشتن از لوله شيشه اي و خلاء داخلي آن، به صفحه جذب کننده برخورد و انرژي حرارتي خود را از طريق اين صفحه به لوله و سپس به سيال داخلي آن که آب و يا سيال واسطه ديگري مي باشد، منتقل مي کند . سطح منعکس کننده مطابق شکل، اشعه هاي محيط لوله را از سمت پائين به داخل کلکتور منعکس کننده و با اين ترتيب درجه حرارت سيال داخلي را افزايش مي دهد . بعلت بالا بودن درجه حرارت در اين نوع کلکتورها، مي توان از آبگرم تهيه شده براي گرمايش و تبريد استفاده کرد

نوع ديگر از کلکتورهاي لوله اي غير متمرکز کننده که چند سالي است که طراحي و ساخته شده اند تقريباً از نظر ظاهر مشابه کلکتورهاي لوله اي خلائي مي باشند ولي داراي ساختمان و طرز کار متفاوتي بوده و بنام کلکتور غير متمرکز با لوله تخليه شده ناميده مي شوند

کاربرد اين نوع کلکتورها نيز در جذب انرژي خورشيدي و ايجاد حرارت در دماهاي پائين مي باشد و در آنها نيز مي توان از آب و يا هوا، به عنوان سيال عامل انتقال حرارت استفاده کرد .
اين کلکتور خورشيدي، از دو لوله فلزي تو در تو و هم مرکز با قطرهاي متفاوت که در داخل يک لوله شيشه اي قرار گرفته اند تشکيل شده است . لوله کوچک مرکزي به عنوان لوله تغذيه عمل کرده و سيال انتقال حرارت را به داخل کلکتور هدايت مي کند . سيال هدايت شده در اين لوله ها، قبل از رسيدن به انتهاي مسير، کمي پيش گرم مي شود . در انتهاي لوله، سيال وارد محفظه بين دو لوله هم مرکز شده و در جهت مخالف اولي و داخل لوله جذب کننده حرارت جريان مي يابد و سيال در اين مسير است که بيشترين حرارت خود را از طريق لوله جاذب حرارت، دريافت کرده و پس از گرم شدن به داخل يک منيفولد مي ريزد تا از اين طريق وارد لوله تغذيه بعدي شده و همين عمل در لوله هاي بعدي نيز تکرار مي شود . با اين ترتيب دماي سيال در هر لوله افزايش مي يابد تا در انتها از کلکتور خارج شود . (شکل 6-2) مقطع اين نوع کلکتور را نشان مي دهد .
اگر قطر لوله شيشه اي خارجي 5 سانتيمتر و طول لوله در حدود يک متر ساخته شود، با ايجاد خلاء در داخل شيشه که به عنوان عايق حرارتي عمل مي کند، مي توان دماي سيال انتقال حرارت را به دماي بيشتر از کلکتورهاي تخت رساند . ميزان خلاء داخل لوله در حدود تور (کمتر از يک ميليونيم اتمسفر) تعيين شده تا از تلافات حرارتي هدايت و جابجايي کاملاً جلوگيري گردد . سطح خارجي لوله جذب کننده با ماده اي به نام سلکتيو پوشانده مي شود تا ضريب جذب حرارت را افزايش دهد

يکي از مزاياي اين کلکتورها نصبت به نوع تخت در آن است که با به کار بردن صفحات منعکس کننده،تشعشع خورشيد از تمام جهات به لوله جذب حرارت مي رسد و لذا در صورتيکه مشخصات ذکر شده، در ساخت اين کلکتورها رعايت شود، دماي سيال گرم شده خروجي بخار 'F 190-'F 240 خواهد رسيد . معمولا 24 عدد از اين لوله هاي بقطر 2 اينچ و طول 40 اينچ را بصورت يک مدل رويهم نصب مي کنند و کلکتورهاي بابعاد 8آيينه صيقل داده شده استفاده شود امکان زنگ زدکي، ميزان تشعشع صفحات منعکس کننده را کاهش مي دهد . ميزان دريافت شدت تابش خورشيدي در متمرکز کننده ها مي تواند در حدود 80-70 برابر نصبت به کلکتورهاي تخت باشد . درست است که از نظر ساخت ، شکل سهموي مشکلي را ايجاد مي کند ولي از نظر استحکام مقاومت آنها را بيشتر مي کند
با توجه به ايجاد درجات حرارت بالا امکان ذخيره سازي بيشتري را دارند، ميزان سيال جرياني کمتر بوده و در فصول سرد، به مايع ضد يخ کمتري نياز دارند در حالي که در کلکتورهاي تخت عايق بندي حائز اهميت است، در متمرکز کننده ها نيازي به آنها نبوده ولي در مقابل باد، تلفات بيشتري دارند و ميزان انرژي خورشيدي دريافتي بيشتري دارند .
توليد آبگرم مصرفي ساختمانها، از اقتصادي ترين روش هاي استفاده از انرژي خورشيدي است . بدون شک گرم کننده هاي ترموسيفوني بيشترين استفاده را در تهيه و طرح آبگرم کن هاي خورشيدي عهده دار مي باشند . ساده ترين سيستم آبگرم کن خورشيدي از يک گردآور تخت و يک مخزن ذخيره تشکيل شده که آب يا سيال عامل، بعلت اختلاف درجه حرارت به طور طبيعي و با استفاده از عمل ترموسيفون در آنها گردش مي کند . شرايط لازم در نصب اين آبگرم کن آنست که قسمت فوقاني گردآور پائين تر از قسمت تحتاني مخزن ذخيره قرار گيرد و حداقل درجه انحراف گردآور نصبت به سطح افق براي تحقق جريان ترموسيفون، در حدود 20 درجه روبه جنوب ضروريست . به منظور جلوگيري از تلافات حرارتي، گردآور و لوله هاي هادي کاملاً عايق بندي مي شوند . يک لوله عايق شده قسمت پائين مخزن را به هد پائين گردآور متصل کرده و لوله ديگري نيز هد بالايي را به قسمت فوقاني مخزن وصل مي کند . آبسرد تغذيه کننده از قسمت پائين به مخزن ذخيره هدايت شده و آبگرم مصرفي نيز از بالاترين نقطه مخزن به طرف شيرهاي مصرف لوله کشي مي شود . بعلت بسته بودن سيستم و جلوگيري از خطر انبساط حرارتي سيال، وجود يک مخزن انبساط و يا لوله انبساطي که بيک شير اطمينان مجهز باشد در سيستم هاي آبگرم کن خورشيدي ضروريست .
در پايان يک روز آفتابي، آزمايش روي آبگرمکن فوق نشانداده است که مخزن در زمستان داراي آب oC49 و در تابستان دماي آب به oC74 رسيده است . در صورتي که سطح گردآور برابر با 5/1 الي 2 متر مربع باشد و ظرفيت مخزن بين 40 تا 60 گالن انتخاب شود، اين آبگرم کن مي تواند جواب گوي نياز آبگرم

در متمرکز کننده ها بعلت کاهش سطح جذب کننده ها، اتلاف حرارتي کاهش مي يابد و دماي بالاتر و حرارت بيشتري توليد مي شود . براي مناطق ابري مناسب نيستند .نيازي به پوشش شيشه اي ندارند، نصبت به کلکتورهاي تخت هزينه بيشتري لازم دارند . متمرکز کننده ها از نظر راندمان در دماهاي پائين از کلکتورهاي تخت ضعيف تر بوده در دماهاي بالا، داراي راندمان خوبي هستند، آسيب پذيري اين نوع کلکتورها کمتر است ولي اگر بجاي آيينه صيقل داده شده استفاده شود امکان زنگ زدکي، ميزان تشعشع صفحات منعکس کننده را کاهش مي دهد . ميزان دريافت شدت تابش خورشيدي در متمرکز کننده ها مي تواند در حدود 80-70 برابر نصبت به کلکتورهاي تخت باشد . درست است که از نظر ساخت ، شکل سهموي مشکلي را ايجاد مي کند ولي از نظر استحکام مقاومت آنها را بيشتر مي کند
با توجه به ايجاد درجات حرارت بالا امکان ذخيره سازي بيشتري را دارند، ميزان سيال جرياني کمتر بوده و در فصول سرد، به مايع ضد يخ کمتري نياز دارند در حالي که در کلکتورهاي تخت عايق بندي حائز اهميت است، در متمرکز کننده ها نيازي به آنها نبوده ولي در مقابل باد، تلفات بيشتري دارند و ميزان انرژي خورشيدي دريافتي بيشتري دارند .
توليد آبگرم مصرفي ساختمانها، از اقتصادي ترين روش هاي استفاده از انرژي خورشيدي است . بدون شک گرم کننده هاي ترموسيفوني بيشترين استفاده را در تهيه و طرح آبگرم کن هاي خورشيدي عهده دار مي باشند . ساده ترين سيستم آبگرم کن خورشيدي از يک گردآور تخت و يک مخزن ذخيره تشکيل شده که آب يا سيال عامل، بعلت اختلاف درجه حرارت به طور طبيعي و با استفاده از عمل ترموسيفون در آنها گردش مي کند . شرايط لازم در نصب اين آبگرم کن آنست که قسمت فوقاني گردآور پائين تر از قسمت تحتاني مخزن ذخيره قرار گيرد و حداقل درجه انحراف گردآور نصبت به سطح افق براي تحقق جريان ترموسيفون، در حدود 20 درجه روبه جنوب ضروريست . به منظور جلوگيري از تلافات حرارتي، گردآور و لوله هاي هادي کاملاً عايق بندي مي شوند . يک لوله عايق شده قسمت پائين مخزن را به هد پائين گردآور متصل کرده و لوله ديگري نيز هد بالايي را به قسمت فوقاني مخزن وصل مي کند . آبسرد تغذيه کننده از قسمت پائين به مخزن ذخيره هدايت شده و آبگرم مصرفي نيز از بالاترين نقطه مخزن به طرف شيرهاي مصرف لوله کشي مي شود . بعلت بسته بودن سيستم و جلوگيري از خطر انبساط حرارتي سيال، وجود يک مخزن انبساط و يا لوله انبساطي که بيک شير اطمينان مجهز باشد در سيستم هاي آبگرم کن خورشيدي ضروريست .
در پايان يک روز آفتابي، آزمايش روي آبگرمکن فوق نشانداده است که مخزن در زمستان داراي آب oC49 و در تابستان دماي آب به oC74 رسيده است . در صورتي که سطح گردآور برابر با 5/1 الي 2 متر مربع باشد و ظرفيت مخزن بين 40 تا 60 گالن انتخاب شود، اين آبگرم کن مي تواند جواب گوي نياز آبگرم

مصرفي يک خانواده 3 الي 5 نفري باشد . در سيستم هاي ترموسفوني استفاده از لوله هاي به قطر کمتر از اينچ مجاز نمي باشد .
در آبگرم کن هاي خورشيدي از مخازن ذخيره آبگرم استفاده کرده و انرژي حرارتي را براي مصارف مختلف جمع آوري و ذخيره مي کنند .
مخازن ذخيره معمولاً براي ظرفيت يک تا دو روز مصرف آبگرم طراحي مي شوند .
معمولاً يک کويل الکتريکي براي مواقعي که انرژي خورشيدي به گردآور نمي رسد، جهت ايجاد حرارت در روي مخازن ذخيره آبگرم نصب مي گردد .
آبگرم کن خورشيدي در حالت ترموسيفون (جريان طبيعي)، اين محدوديت را دارد که مخزن ذخيره حتماً بايد بالاتر از گردآوري نصب شود . اما اگر بهر علت اين امر امکان پذير نباشد مي توان مخزن را در محل مناسب حتي پائين تر از گردآور نصب کرده و براي جريان دادن آب بين گردآور و مخزن ذخيره از يک پمپ جرياني (سيرکولاتور) استفاده کرد . در اين حالت سيستم آبگرم کن خورشيدي را سيستم اجباري مي گويند .
ساده ترين کنترل پمپ جرياني در اين آبگرم کنها، ترموستاني است که با افزايش دماي آب گردآور، پمپ را به کار انداخته و باعث جريان آب بين گردآور و مخزن ذخيره آبگرم کن خورشيدي مي گردد .معمولاً در سيستم هاي اجباري مخازن ذخيره آب گرم از نوع مخزن دو جداره و يا کويلي است که در شکل 7-2 يک آبگرم کن خورشيدي با مخزن دو جداره نشان داده شده است .
از مزاياي اين سيستم آن است که آب گرم کننده که در گردآور و جدار خارجي مخزن ذخيره گردش مي کند هرگز با آب گرم مصرفي مخلوط نمي شود و براحتي مي توان آب گرم کننده را آب ناخالص و يا سيال واسطه ديگري که دماي انجماد آن پائين بوده و گرماي ويژه بالايي دارند، انتخاب کرد
در بعضي از سيستم هاي آبگرم کن خورشيدي معمولاً از يک مخزن اضافي به نام مخزن اوليه (preheater) استفاده مي شود

در اين آبگرم کن مخلوط ضد يخ و آب در مداري است که شامل جدار خارجي مخزن اوليه، پمپ، گردآور و منبع انبساط مي باشد . آبسرد به قسمت پائين مخزن اوليه وارد شده و آب گرم از قسمت بالا خارج مي شود


در قسمت خروجي آبگرم، شير کنترلي وجود دارد و در صورتي که درجه حرارتي آب گرم خروجي بالاتر ازoC50 باشد اين شير مقدار آبسرد به آن اضافه مي کند تا همواره آب ورودي به مخزن دوم oC50 باشد .
از مخزن ذخيره هم براي تهيه آب گرم مصرفي و هم براي گرمايش ساختمان مي توان استفاده کرد




در اين سيستم مخزن ذخيره بزرگي در فشار اتمسفر مورد استفاده قرار گرفته و از اين مخزن آب بوسيله پمپ P1 و با عملکرد ترموستات تفاضلي T1 به گردآور خورشيدي فرستاده مي شود . در اين سيستم از آب برگشتي سيستم براي جلوگيري از عمل انجماد آب در هواي سرد در گردآور استفاده شده و علت آن کاهش هزينه سيستم در ممانعت از کاربرد ضد يخ مي باشد .
آبگرم مصرفي ساختمان به وسيله کويل آبگرمي که در قسمت بالاي مخزن نصب شده و گرم ترين آب مخزن در آن محل جريان دارد، تأمين مي شود . يک کويل الکتريکي نيز براي افزايش درجه حرارت آبگرم مصرفي به ميزان احتياج، پيش بيني شده است . گرمايش ساختمان با درخواست ترموستات T2 که به درجه حرارت داخل ساختمان حساس است، انجام مي گيرد به اين ترتيب که ترموستات T2 با کاهش درجه حرارتي داخلي، پمپ P2 را به راه انداخته و گرماي مورد نياز کويل ذاخل ساختمان را بوسيله سيال جرياني در کويل زيرين مخزن ذخيره، تأمين مي کند .
با اضافه کردن يک سيستم تبريد جزبي، مي توان براي سرمايش ساختمان نيز از همان سيستم آبگرم خورشيدي بسادگي استفاده کرد .
در اين طرح سيستم تبريد جذبي از نوع محلول برومور ليتيوم و آب پيش بيني شده است .
براي چنين سيستمي در تابستان و روزهاي گرم که آب برگشتي از برج خنک کن از حدود 26 درجه سانتيگراد تجاوز مي کند، گردآورها و مخزن ذخيره اي بايد طراحي شود که قادر باشد آب گرمي با دماي oC3/93 (در حدود 200 درجه فار نهايت) تهيه نمايد .
کنترل هاي قسمت هاي جمع کننده انرژي در سرمايش و گرمايش در چنين سيستمي کاملاً از هم جدا بوده و پمپ جرياني P1 بنا بدر خواست ترموستان T1 ، آب گرم شده در گردآورها را به داخل مخزن هدايت مي کند .
سيستم گرمايش با درخواست ترموستان T2 که در داخل ساختمان نصب گرديده است عمل مي کند . باين ترتيب، زمانيکه ترموستان T2 درخواست حرارت مي نمايد شيرهاي سه راهه V1 و V2 در مسير افقي باز شده و آب گرم مخزن ذخيره بوسيله پمپ P2 در داخل کويل سيستم گرمايش به جريان مي افتد و هواي عبوري از روي کويل حرارتي گرم شده و بوسيله وانتيلاتور F2 به داخل فضاي مورد نظر ارسال مي گردد .
زماني که ترموستات T2 درخواست سرما مي کند (فصل تابستان)، شيره هاي V1و V2 در مسيرهاي عمودي باز شده و آب داغ مخزن ذخيره بوسيله شير V1 به داخل ژنراتور سيستم جذبي هدايت شده و پس از گرم و تبخير کردن محلول برومور ليتيوم و آب موجود در ژنراتور، بوسيله شير سه راهي V2 و با

کمک پمپ جرياني P2، براي گرم شده مجدد، به داخل مخزن ذخيره بر مي گردد . پمپ P3 آب گرم شده در کندانسور و مدار جذب کننده سيستم تبريد را براي سرد شدن به طرف برج خنک کن هدايت کرده و پمپ P4 نيز آب سرد شده در داخل سيستم جذبي را به داخل کويل سرمايي واقع در مسير هواي جرياني که بوسيله وانيلاتور F2 ايجاد مي شود هدايت مي کند . واضح است که اين دفعه، هواي ورودي به فضاي مورد نظر سرد خواهد شد


سيستم هاي ذخيره گرما
از لحاظ کمي دو نوع ذخيره سازي گرما امکان پذير است که عبارتند از ذخيره نمودن به روش گرماي ويژه اي، که با استفاده از آب و يا سنگ مرسوم بوده و يا ذخيره کردن به روش گرماي نهان ذوب مي باشد .
در ذخيره سازي روش اول هيچ تغيير شيميايي انجام نمي گيرد و از آب يا سنگ و قلوه سنگ، براي گرم کردن و ذخيره کردن حرارت استفاده مي شود . اين گونه ذخيره سازي، سيستم خورشيدي را کاملاً بازگشت پذير مي سازد و همچنين بعلت فراواني و در دسترس بودن آب و سنگ، هزينه سيستم نيز کاهش مي يابد .
آب توانايي ذخيره کردن حدود 3 برابر گرما نصبت به سنگ براي حجم معيني است اين دو ماده دارا مي باشد . سنگ ها نيز داراي مزايايي هستند که از عمده ترين آنها عبارت است از :
1- غير قابل تجزيه ، فاسد شدن و خرده شدن هستند .
2- غير قابل انجماد و يا جوشش و تبخير هستند .
از آنجايي که سنگ ها سطوح تبادل حرارت ارزاني را به ميزان وسيعي ايجاد مي کنند امروزه به عنوان ذخيره سازي در سيستم هاي خورشيدي با هوا، مورد استفاده قرار مي گيرند .
در سيستم هائيکه از آب بعنوان ذخيره کننده حرارت استفاده مي شود، مخازن آب بکار برده مي شوند .
مخازن پلاستيکي (فايبر گلاس) در حال حاضر براي استفاده جهت ذخيره آب در دماي حدودoC94 و در فشار اتمسفر در دسترس مي باشند . اين مخازن در مقابل خوردگي مصون بوده و وزن آنها نصبت به نوع فولادي در حدود مي باشد .
در گرمايش، سنگ هاي متبلور که مشهورترين آنها نمک گلوبر مي باشد مي توانند پتانسيل مفيدي داشته باشند . به عنوان نمونه سولفات سديم متبلور NA2SO4-10H2O در درجه حرارتي در حدود oC8/37 ذوب ويا منجمد مي شود گرماي نهان ذوب سولفات دو سود KJ/KG252 و نقطه ذوب آن oC2/32 و وزن مخصوص آن در حالت مايع KG/M31120 و در حالت جامد KG/M31632مي باشد بنابراين

ميزان پتانسيل حرارتي ذخيره شده در هر متر مکعب از اين ماده در حالت جامد kj/m3411622مي باشد .



روش هاي موجود در گرمايش خورشيدي انفعالي
روش هاي متعددي در زمينه استفاده ازانرژي خورشيدي به صورت غير فعال وجود دارد که متداول ترين آنها عبارتند از :
1- روش دريافت مستقيم
2- ديوار تراومب و ديوار آبي
3- روش گلخانه اي (گرمخانه)
4- استخر يا حوضچه روي بام
5- هواکش حرارتي (برج هوا)
در روش دريافت مستقيم
پنجره ها – گلخانه ها – نورگير سقفي که معمولاً جزي از اجزاي يک ساختمان محسوب مي شوند، در طرح يک خانه خورشيدي کمک هاي موثري مي نمايند . پنجرهايي که روبه آفتاب هستند انرژي حرارتي خورشيد را به داخل ساختمان هدايت، و از خروج آن در مواقع تابش آفتاب جلوگيري مي کند در صورتي که همين پنجره ها در روزهاي ابري و شب ها، بيشتر از آن مقدار گرمايي را که کسب کرده اند، از دست مي دهند . جهت جلوگير از هدر رفتن حرارت در شب، مي توان از عايق هاي حرارتي استفاده کرد .
بنابراين اگر آنها را به وسيله پرده و کرکره مجهز نمايند به عمل عايق کرد شيشه ها و جلوگير از تلفات حرارتي در ساعات بدون خورشيد، کمک خواهد شد .
يکي از روشهاي جلوگيري از تلفات حرارتي پنجره ها، استفاده از سيستم beadvall است . در اين سيستم پنجره تشکيل شده از دو لايه شيشه يا پلاستيک اين دو لايه در حدود 7 سانتيمتر از هم فاصله دارند . زماني که حرارت خورشيد از روي پنجره سپري مي شود دانه هاي پلاستيکي کم وزن به طور اتوماتيک به داخل فضاي دو لايه شيشه ريخته مي شوند . وقتي که فضاي خالي دوشيشه با اين دانه هاي يونوليتي پر شود، يک پنجره عايق دار مناسب بوجود مي آيد و از تلفات حرارتي ساختمان جلوگيري مي شود . براي برگرداندن يونوليتها در ساعات آفتابي که احتياج به دريافت و ذخيره انرژي حرارتي داريم مي توان از يک کمپرسور مکنده و يک محفظه مناسب استفاده کرد . اين سيستم را مي توان در پنجره هاي عمودي و پنجره هاي که با افق تا 40 درجه زاويه دارند، اجرا نمود .
بعلاوه گلخانه يک گردآور زنده است که فضاي زندگي گلها و گياهان محافظت مي کند و علاوه بر تهيه هواي گرم در زمستان، هواي تازه، رتوبت و خنکي لازم در تابستان را نيز تامين مي نمايد . نور گرفتگي سقفي (skylight) يا سقفهاي شکسته که براي ايجاد نور و تهويه در ساختمان بکار مي روند مي توانند تابش خورشيدي و انرژي حرارتي حاصله را در زمستان به تمامي سطوح داخلي ساختمان راه دهند و در تابستان نيز به تهويه هواي ساختمان و خنک کردن هوا کمک کنند . چون هواي گرم هميشه در سطح فوقاني و نزديک سقف قرار مي گيرد، مي توان با استفاده از نورگيرها که در سقف قرار دارند هواي گرم ساختمان را به بيرون رانده و جريان هوا را در ساختمان بوجود آورد .
نمونه هائي از مصالح ساختماني که به عنوان وجمع آوري و دخيره کننده حرارت به کار مي روند شامل پنجره با ديوار آجري يا بتوني و يا ديوار آبي يا ظروف آبي است و در سيستم (sky therm) ظروف يا منابع حاوي آب به صورت آشکار يا پوشيده، در معرض اشعه خورشيد قرار مي گيرند . با استفاده از اين روش ها، مي توان به نصبت فصول و ايام روز و شب و با استفاده از يک نوع مواد و مصالح ساختماني فضاي داخلي را گرم و يا خنک کرد و هيچکونه عمليات مکانيکي لازم نمي باشد .

يک ديوار از مصالح ساختماني که با رنگ تيره رنگ شده و از قسمت خارجي بوسيله شيشه يا پلاستيک پوشيده شده باشد، مي توان به عنوان جمع آوري و ذخيره کننده گرماي خورشيدي در يک ساختمان مورد استفاده قرار گيرد .
در صورتي که ديوار ذخيره کننده حرارت، داراي دريچه هائي در بالا و پائين باشد در ايام روز هواي گرم بين پنجره و ديوار با استفاده از حالت ترموسيفون از دريچه بالا وارد اطاق شده و هواي سرد اطاق از دريچه پائين براي گرم شدن بطرف فضاي گرم حرکت مي کند . در شب نيز تبادل حرارت بين ديوار گرم و هواي اطاق برقرار مي گردد .
توجه داشته باشيد وقتي از ديوار ترومب براي گرمايش ساختمان استفاده مي شود بکار بردن عايق حرارتي در شب ضروري است . در غير اين صورت هواي گرم اطاق از طريق دريچه ها به بيرون رانده شده و هواي سرد وارد اطاق خواهد شد